九年级物理欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
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九年级物理欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
一、欧姆定律选择题
1.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。
若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2A,则下列说法不正确的是()
A. R1和R2的阻值之比是2:1
B. R2的阻值是20Ω
C. 电压表示数仍是6V
D. R2消耗的功率为0.4W
【答案】 B
【解析】
【解答】当S1、S2同时闭合时,等效电路图如图所示:
由图可知,电源电压为6V,即R1两端的电压为6V,
则R1的阻值:R1===20Ω
当S2闭合S1断开时等效电路如图所示:
由图可知两电阻串联,电压表仍测电源的电压,所以电压表示数为6V,故C正确;
电路中的总电阻R总===30Ω,
R2的阻值R2=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω,故B错误
所以R1:R2=20Ω:10Ω=2:1,故A正确;
R2消耗的电功率P=I′2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故D正确;
故选B.
【分析】先画出等效电路图;当S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电压表测量电源两端的电压,电流表测量通过R1的电流;由欧姆定律可得出R1的阻值;
两表位置互换,当S2闭合S1断开时,两表串联,电压表测量的仍为电源电压,电流表测电路中的总电流;则由欧姆定律可得出电路中的总电阻,由串联电路的规律可得出R2的阻值;由P=I2R可求R2消耗的功率.
2.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是()
A. R1先后两次消耗的电功率之比为3:4
B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C. 电源电压为10V
D. R1的阻值为20Ω
【答案】 B
【解析】【解答】由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑片P置于变阻器的B端时滑动变阻器的阻值最大,根据Q= 得R2= =10Ω,B符合题意;滑片P置于变阻器的B端时电路中的电流I1= =0.6A,U总=U1+U2=0.6AR1+6V……①,当R1=10Ω时电压表的示数=6V-2V=4V,此
时电路中的电流I’= =0.8A,U总=U1+U2=0.8AR1+4V……②,根据P=I2R得P1:P1’=(0.3A)2R1:(0.4A)2R1=9:16,A不符合题意;解由①②组成的方程组得:电源电压为12V、R1的阻值为10Ω,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据Q= 求出R2的值,根据欧姆定律I= 求出滑片P置于变阻器的B端和位于中点时电路中的电流,根据P=I2R得出R1的功率之比,根据串联电路电压的规律列出方程①②,求出电源电压、R1的阻值。
3.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1
的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。
下列结论正确的是()
A. 电源电压是12V
B. R2的阻值是30Ω
C. 电流表的最大示数是2.1A
D. 该电路的最大功率是64W
【答案】 C
【解析】【解答】解:第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1,如图甲。
第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。
已知R2:R3=3:1,串联电路中功率比等于电阻比,所以P2:P3=3:1,R2和R3的功率之和是3.2W,P2+P3=3.2W,所以,P2=2.4W,P3=0.8W,第三过程:当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U,电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1, R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1′;P1:P1′=1:36,对于同一导体,
,所以,,因为,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,所以U0=56U,因为,R0=50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以R1=10Ω。
甲图,电压表示数是U1, R1的电压是U1,乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,U1:U1′=3:2,又因为,所以,U1′= U,所以,乙图中
,R1、R2、R3串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,R1=10Ω,R2+R3=80Ω,已知R2:R3=3:1,所以,R2=60Ω,R3=20Ω,又因为P2=2.4W,P3=0.8W,
所以,,解得:U2′=12V,同理解得U3′=4V,所以
U2′+U3′=12V+4V=16V,又因为,所以U1′=2V,所以电源电压为:U=U1′+U2′+U3′=2V+16V=18V。
A、电源电压是18V,
B、R2=60Ω,
C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流, =1.8A, =0.3A,
=0.9Ω,电流表测量R1、R2的电流,所以,电流表示数最大为:I'=I1+I2=1.8A+0.3A=2.1A,D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I=I1+I2+I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A,所以电路最大功率为:P=UI=18V×3A=54W,
故答案为:C。
【分析】结合题意,画出等效电路图,得出电压比例关系和电阻比例关系,求出三个定则电阻的阻值,再根据功率关系导出电压值,求出电源电压,进一步逐项计算即可.
4.下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动.现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大.以下四个图中符合要求的是()
A. B.
C. D.
【答案】 B
【解析】【解答】解:AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不符合题意;
BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小;
由I= 可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R1两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意.
故选B.
【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化.本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键.
5.地磅工作时,重物越重,电表的示数就越大。
下列四幅电路图中,R′是滑动变阻器,R 是定值电阻。
其中符合地磅工作原理的是()
A. B.
C. D.
【答案】 B
【解析】【解答】A.当物重增大时,滑片向下运动,变阻器的阻值增大,电流表的示数变小,故A不合题意;
B.电阻R和变阻器R'串联,电压表测电阻R的电压;当物重增大时,滑片向下运动,变阻器阻值变小,它的电压变小;而总电压不变,因此电压表的示数变大,故B符合题意;
C.电流表将滑动变阻器短路,当物重增大时,电流表的示数不变,故C不合题意;
D.电压表串联在电路里,当物重增大时,电压表的示数几乎不变,故D不合题意。
故选B。
【分析】(1)当电压不变时,电阻越大,电流越小;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,电压越大;
(3)当物重增大时,判断滑动变阻器的滑片的运动方向,进而得到其阻值的变化,接下来再判断电表的示数变化。
6.如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将()
A. 电流表的示数变大,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
C. 电流表的示数变大,电压表的示数不变
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡亮度的电压,
开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AC不符合题意;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意,D符合题意.故答案为:D.
【分析】由图可知,电路串联,电压表测量灯泡分压,滑片右移电阻变大,电流变小,灯泡分压减小.
7.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3W
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②
④
【答案】 A
【解析】【解答】滑动变阻器最大时电流最小,此时 =0.2A,定值电阻的功率判断最大电功率为0.9W,最小为0.4W,答案①对。
电流表量程不能超过0.6A,
定值电阻不能超过0.5A,而定值电阻的端电压不能超过3v,根据判断电流不能超过
0.3A,因此电流最大时0.3A,②错。
根据判断,电流最大0.3A,滑动变阻器最小10Ω,③正确。
电路消耗的总功率 ,电流最大0.3A,总功率最大1.8W,答案④错。
所以正确的为①、③,
故答案为:A
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,已知电流表选择的量程和定值电阻规格,可以确定电路最大电流;已知电压表选择的量程,可以确定定值电阻两端最大电压;电路电流最大时,定值电阻消耗的功率最大;电路电流最小时,总电阻最大,消耗的功率最小.据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围;电路电流最大时,滑动变阻器接入电路电阻最小;电流最小时,滑动变阻器接入电路电阻最大,据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围;再利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围.
8.如图所示,是小明测量未知电阻R x的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。
当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2.则下列四个选项中,R x的表达式正确的是()
A. R x=
B. R x=
C. R x= R0
D. R x= R0【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,则I0=I1;当闭合开关S1和S2时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,即I=I2,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R0的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:Ix=I−I0=I2−I1,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I x R x=I0R0,即(I2−I1)R x=I1R0,解得:R x=
. R。
故答案为:D。
【分析】当只闭合开关S1时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流;当闭合开关
S1和S2时,R0与R x并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过R x的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律得出等式即可R x的阻值.
9.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是()
A. 灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V
B. 当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9V
C. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D. 为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W
【答案】 B
【解析】【解答】解:A、灯泡正常发光时的电压U L=6V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时,电压表的示数:U R=U﹣U L=10V﹣6V=4V,故A错误;
B、由图象可知,当I=0.4A时,U L=1V,所以U R=U﹣U L=10V﹣1V=9V.故B正确;
C、灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻越大,因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小,所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小.故C错误;
D、由图象可知,当灯泡正常发光(U L=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流为I=0.6A,电路消耗的最大电功率P max=UI max=10V×0.6A=6W.故D错误.
故选B.
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出电压表的示数;
(2)根据图象读出当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压,根据电阻的串联特点求出电压表的示数;
(3)灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻的越大,根据串联电路的电压特点可知电压表示数增大时灯泡两端的电压变化,进一步得出灯泡电阻与电压表示数之间的关系;
(4)根据图象可知灯泡正常工作时的额定电流,并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流,即可判断灯泡是否能正常工作;根据P=UI求出电路消耗的最大电功率.
10.根据欧姆定律公式I=U/R,可变形得到R=U/I、U=IR下列说法中正确的是()
A. 由U=IR可得:导体两端的电压与通过导体的电流成正比,与导体的电阻成反比
B. 由R=U/I可得:某段导体两端电压为0时,导体电阻为0
C. 由R=U/I可得:导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D. 由R=U/I可得:导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、电压是产生电流的原因,没有电压不会产生电流,因此根据欧姆定律的内容正确的说法为:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,A不符合题意;
BD、电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;某段导体两端电压为0时,导体的电阻不为0,BD不符合题意;
C、由欧姆定律的变形公式R=可知,导体电阻大小等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
(2)电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。
11.额定电压均为6V的甲、乙两灯,I-U图线如图所示。
下列说法正确的是()
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2
D. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3
【答案】 D
【解析】【解答】解:A.由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大。
A不符合题意;
B.由于甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图象可知:I甲额=0.6A,I乙额=0.3A,
则: = = = = ,B不符合题意;
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时,由图象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根据I= 可得
电阻之比; = = = = ,C不符合题意;
D.把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象可知,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为2V,乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V,所以实际功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=1:3,D符合题意。
故答案为:D
【分析】结合I-U图像,读出对应的数据,利用电功率计算公式及欧姆定律逐项计算即可.
12.在如图所示的实物电路中,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“1001A”,灯泡上标有2.5V 1W”的字样,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是()
A. 小灯泡正常发光时的电阻为2.50
B. 向右移动滑片时,电压表V1的示数变小,小灯泡亮度变暗
C. 向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比不变
D. 让小灯泡正常发光1min,滑动变阻器产生的电热为12J
【答案】D
【解析】【解答】根据R==6.25 ,A不符合题意;由图可知滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路,当向右移动滑片时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,即V2示数变小,而灯泡两端的电压变大,即V1示数变大,小灯泡变亮,B不符合题意;电压表V2与电流表A的示数之即滑动变阻器连入电路的电阻值,所以向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比变小,C
不符合题意;D.小灯泡正常发光时电路中的电流,I=此时滑动变阻器两端
的电压U滑=3V-2.5V=0.5V,滑动变阻器连入的电阻R滑= 1min滑动变阻器产生的电热为Q=I2Rt=0.4A ,D符合题意。
故答案为:D
【分析】灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测量小灯泡电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流.
(1)根据P=变形可求小灯泡正常发光时的电阻;
(2)根据串联电路的电流特点可知,滑动变阻器向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据串联分压的原理,滑动变阻器分配的电压减小,即电压表V2示数减小,小灯泡两端电压变大,小灯泡变亮;
(3)电压表V2与电流表A的示数之比等于滑动变阻器的阻值;
(4)由灯泡上标有“2.5V 1W”,根据P=UI可求小灯泡的额定电流,再根据串联电路电压的特点,求出滑动变阻器两端的电压,根据Q=UIt求出小灯泡正常发光1min,滑动变阻器产生的电热.
13.如图所示,当滑片P置于中点时,小灯泡比正常发光时暗,当滑片P由中点向a端滑动时,下列说法正确的是(灯泡的电阻随温度变化)
A. 电流表示数变小,小灯泡变亮
B. 电压表示数变大,小灯泡变暗
C. 电路消耗的总功率不变
D. 电压表与电流表示数的比值变大
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、当滑片P由中点向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据公式I=可知,电路电流变大,也就是电流表示数变大,灯泡变亮,故A错误;
B、变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压,灯泡两端电压变大,所以电压表示数变大,灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,故B错误
C、电源电压不变,电路中的电流变大,由公式P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C 错误;
D、小灯泡变亮,说明温度升高,此时小灯泡的电阻变大,由公式R=可知,电压表与电流表示数的比值变大,故D正确.
故选D.
【分析】从电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测
量电路总电流,当滑片P由中点向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路电流的变化,进一步求出灯泡两端电压的变化
14.如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220V40W”。
闭合开关S,不考虑灯泡电阻的变化,则()
A. 当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大
B. 当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮
C. 当滑片P在a端时,灯泡正常发光
D. 当滑片P在b端时,电路总功率最大【答案】C
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡和滑动变阻器串联在一起;当滑片P从b端向a端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,所以电路总电阻变小,A不符合题意;当滑片P从a端向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电流减小,由P=I2R知道,灯泡的实际功率减小,灯泡亮度会变暗,B不符合题意;当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,灯泡两端的电压等于电源电压220V,所以灯泡正常发光,C符合题意;当滑片P在b端时,总电阻最大,电路中电流最小,由P=UI知道,电路总功率最小,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】灯泡和滑动变阻器串联,根据滑片移动的方向判定电阻的变化,根据欧姆定律和电功率公式判定灯泡亮度的变化.
15.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如右图所示电源电压为12V的电路中,闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是()
A. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =1∶1
B. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =3∶2
C. I1∶I2 =2∶3 U1∶U2 =1∶1
D. I1∶I2 =1∶1 U1∶U2 =2∶3
【答案】A
【解析】【解答】两电阻并联在电源上,它们两端的电压相等,都等于电源电压,则它们两端的电压之比,通过它们的电流之比
故答案为:A。
【分析】在并联电路中电压都相等,当电压相等时,电流和电阻成反比.
16.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是()
A. 通过电阻R1的电流为0.5A
B. 电源电压为5V
C. 电阻R1的阻值为15Ω
D. 若断开开关S2,电流表A1示数变大
【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:,A不符合题意;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压:
,B不符合题意;电阻R1的阻值:
,C符合题意。
若断开开关S2,电流表A1只测量R2的电流,电流表A1示数变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,结合欧姆定律计算电路中的电压和电阻.
17.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L的电阻随温度变化而变化,R0为定值电阻滑动变阻器R x的规格为“20Ω2.5A”闭合开关S,电压表V1的示数为U1、电压表V2的示数为U2,移动滑动变阻器的滑片P从A端至B端,U2与U1的关系如图乙所示当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光.下列结果中正确的是()
A. 电路中最大电流为1A
B. 定值电阻R0的阻值为16Ω
C. 灯L正常发光时的电阻为40Ω
D. 灯L的额定功率为24W
【答案】 D
【解析】【解答】由图可知,当滑片P滑到B端时,阻值为0,L和R0串联,此时电压表V2测电源电压,由图知电源电压为36V,电压表V1测R0的电压,由图知R0的电压U01=24V,灯L恰好正常发光,则灯L的额定电压为:U L额=36V 24V=12V,A.当滑片P 在A端时,滑动变阻器阻值最大,且R max=20Ω,此时电压表V2的示数为16V,则滑动变阻
器两端的电压为:U R=36V 16V=20V,此时电路中的电流最小:I min= = =1A,A 不符合题意;B.当滑片P在A端时,电压表V1的示数U02=12V,则定值电阻R0的阻值
为:R0= = =12Ω,B不符合题意;C.当滑片P滑到B端时,电路中的电流为:I=
= =2A,灯L正常发光时的电阻:R L= = =6Ω,C不符合题意;D.灯L的额定功率为:P L=U L额I=12V 2A=24W.
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光,此时电路的总电阻最小,总电流最大,两电压表的示数都达到了最大,判断出电源电压;当滑动变阻器的滑片P在A端时,总电阻最大,电路中的总电流最小,由乙图读出两电压表的示数,根据串联电路电压的规律表示出滑动变阻器的电压,根据欧姆定律算出电路的电流和定值电阻R0的阻值;当滑片在B端时,滑动变阻器的电阻为零,电路的电流最大,此时灯L恰好正常发光,定值电阻两端的电压为24V,根据欧姆定律算出电路的电流,根据串联电路电压的规律算出灯泡两端的额定电压,根据欧姆定律算出灯L正常发光时的电阻,由P=UI算出灯泡L的额定功率.
18.如图所示,甲乙两个电路的电源电压相等且保持不变,两个灯泡的规格相同.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中,关于灯泡亮度的说法,正确的是()
A. 灯泡L1和L2都变亮
B. 灯泡L1和L2都变暗
C. L1始终比L2亮
D. L1始终比L2暗
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联,
当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知,灯泡L1的实际功率变小,灯泡变暗;(2)乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变;(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L1两端的电压始终小于L2两端的电压,
因两灯泡的规格相同,即电阻相等,
所以,由P= 可知,L2的实际功率始终比L1大,则L2始终比L1亮.
综上可知,ABC错误、D正确.
故选D.
【分析】(1)左图中灯泡与滑动变阻器串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化;(2)右图中灯泡与滑动变阻器并联,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化;(3)根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系,根据
P=UI= 可知两灯泡实际功率的关系,然后判断亮暗关系.
19.如图所示电路中,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路的总功率为P0。
若将R1的阻值增大2Ω,R2的阻值减小2Ω,电路的总功率仍为P0;若将R1的阻值减小2Ω,R2的阻值增大2Ω,电路的总功率为P;则P:P0等于()。